難熔高熵合金 (RHEA) 是一種很有前途的高溫結構材料。它們的大成分空間對相控制和高強度-延展性協同作用的設計提出了巨大的挑戰。
近日，弗吉尼亞大學Jie Qi，田納西大學諾克斯維爾分校Joseph Poon，卡內基梅隆大學Peter K. Liaw率先使用集成高通量機器學習和蒙特卡洛模擬，并輔以從頭計算，有效地引導相選擇和機械性能預測，開發出具有高強度和延展性的單相有序 B2 富鋁 RHEA (Al-RHEA)。
文章要點
1）這些 Al-RHEA 具有出色的機械性能，包括高達 1.7 千兆帕的壓縮屈服強度、超過 50% 的斷裂應變和顯著的高溫強度保持率。它們還表現出 1.0 千兆帕的拉伸屈服強度和 9% 的延展性，盡管具有 B2 排序。
2）研究人員利用密度泛函理論的解釋確定了合金延展性和脆性的價電子數域，并提供了元素對原子排序和機械性能影響的關鍵見解。
這項工作為高通量合金設計制定了戰略藍圖，并揭示了控制先進結構合金機械性能的基本原理。
參考文獻
Jie Qi, et al, Integrated design of aluminum-enriched high-entropy refractory B2 alloys with synergy of high strength and ductility, Sci. Adv. 10, eadq0083 (2024)
DOI: 10.1126/sciadv.adq0083
